Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Mikä on transkriptio?
- Perusparien ymmärtäminen
- MRNA-kopioiden rakentaminen
- Miksi transkriptio on tärkeää
Kun mietit geneettistä materiaaliasi, kuvaa todennäköisesti geenejä, jotka ovat vastuussa silmäsi väristä tai korkeudesta. Vaikka DNA: ta varmasti määrittelee ulkonäkösi näkökohdat, se koodaa myös kaikki molekyylit, jotka sallivat kehosi järjestelmien toiminnan. Näiden molekyylien syntetisointi vaatii välittäjän DNA-sinisen DNA: n kuljettamiseksi ytimestä ja muuhun soluun. Tämä tärkeä työ kuuluu Messenger RNA: lle.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Kaksijuosteinen DNA sisältää emäksiä (A, T, G ja C), jotka sitoutuvat aina samoihin pareihin (A-T ja G-C). Transkription aikana RNA-polymeraasi kulkee DNA-templaattiketjua pitkin, koodaten lyhyttä, yksijuosteista lähetti-RNA: ta, joka vastaa DNA: ta koodaavaa juostetta viidennellä emäksellä (U), joka on korvattu jokaiselle T.-DNA: lle. DNA: ta koodaavan juostesekvenssin AGCAATC-parit DNA-templaattiketjulla sekvenssi TCGTTAG. MRNA-sekvenssi AGCAAUC vastaa koodaavaa juostesekvenssiä U / T-muutoksen kanssa.
Mikä on transkriptio?
Transkription avulla RNA-polymeraasi nimeltään entsyymi voi sitoutua DNA: iisi ja purkaa vetysidokset, jotka pitävät kaksi juostetta yhdessä. Tämä muodostaa avoimen DNA-kuplan, joka on noin kymmenen emästä pitkä. Kun entsyymi liikkuu alaspäin tästä pienestä DNA-sekvenssistä, se lukee koodin ja tuottaa lyhyen lähetti-RNA: n (mRNA) juosteen, joka vastaa DNA: ta koodaavaa juostetta. MRNA kulkee sitten ytimestä, tuomalla tuon osan geneettisestä koodistasi sytoplasmaan, jossa koodia voidaan käyttää molekyylien rakentamiseen, kuten proteiineihin.
Perusparien ymmärtäminen
MRNA-kopion todellinen koodaus on hyvin suoraviivainen. DNA sisältää neljä emästä: adeniini (A), tymiini (T), guaniini (G) ja sytosiini (C). Koska DNA on kaksijuosteinen, säikeet pitävät yhdessä missä emäkset parittuvat. A aina paria T: n kanssa ja G aina paria C: n kanssa.
Tutkijat kutsuvat DNA: n kahta juostetta koodaavaksi juosteeksi ja templaattiketjuksi. RNA-polymeraasi rakentaa mRNA-transkriptin käyttämällä templaattiketjua. Kuvittele visualisoimiseksi, että koodausjonosi lukee AGCAATC. Koska templaattilangan on sisällettävä emäspareja, jotka sitoutuvat tarkasti koodaavaan juosteeseen, templaatti lukee TCGTTAG.
MRNA-kopioiden rakentaminen
MRNA sisältää kuitenkin olennaisen eron sekvenssissään: Jokaisen tymiinin (T) sijasta mRNA sisältää urasiili (U) -substituution. Tyymiini ja urasiili ovat melkein identtisiä. Tutkijat uskovat, että A-T-sidos on vastuussa kaksoisheeliksin muodostumisesta; koska mRNA on vain yksi pieni säie eikä sitä tarvitse kiertää, tämä korvaaminen helpottaa tiedon siirtämistä solusi koneille.
Tarkasteltaessa aikaisempaa sekvenssiä, templaattilankaa käyttämällä konstruoitu mRNA-transkripti luettaisiin AGCAAUC, koska se sisältää emäksiä, jotka parit DNA: n templaattiketjun kanssa (urasiilisubstituutiolla). Jos vertaat koodaavaa juostetta (AGCAATC) tähän transkriptiin (AGCAAUC), voit nähdä, että ne ovat täsmälleen samat paitsi tymiini / urasiilimuutos. Kun mRNA kulkee sytoplasmaan tämän sinisen toimittamiseksi, sen kantama koodi vastaa alkuperäistä koodaussekvenssiä.
Miksi transkriptio on tärkeää
Joskus opiskelijat saavat tehtäviä, joissa heitä pyydetään kirjoittamaan sekvenssimuutokset koodaavasta juosteesta templaasin juosteeksi mRNA: ksi, luultavasti keinona auttaa oppilasta oppimaan transkription prosessia. Tosielämässä näiden sekvenssien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, koska jopa erittäin pienet muutokset (kuten yhden emäksen substituutio) voivat muuttaa syntetisoitua proteiinia. Joskus tutkijat jopa jäljittävät ihmisen sairaudet takaisin näihin pieniin muutoksiin tai mutaatioihin. Tämän avulla tutkijat voivat tutkia ihmisen sairauksia ja tutkia kuinka transkription ja proteiinisynteesin kaltaiset prosessit toimivat.
DNA: tasi vastaa selkeistä piirteistä, kuten silmien väri tai pituus, mutta myös molekyyleistä, joita kehosi rakentaa ja käyttää. Sekvenssimuutosten oppiminen koodaavasta DNA: sta templaatti-DNA: ksi mRNA: ksi on ensimmäinen askel näiden prosessien toiminnan ymmärtämiseksi.